Different Zhang functions leading to different Zhang-dynamics models illustrated via time-varying reciprocal solving

Along with neural dynamics (based on analog solvers) widely arising in scientific computation and optimization fields in recent decades which attracts extensive interest and investigation of researchers, a novel type of neural dynamics, called Zhang dynamics (ZD), has been formally proposed by Zhang et al. for the online solution of time-varying problems. By following Zhang et al.’s neural-dynamics design method, the ZD model, which is based on an indefinite Zhang function (ZF), can guarantee the exponential convergence performance for the online time-varying problems solving. In this paper, different indefinite Zhang functions, which can lead to different ZD models, are proposed and developed as the error-monitoring functions for the time-varying reciprocal problem solving. Additionally, for the goal of developing the floating-point processors or coprocessors for the future generation of computers, the MATLAB Simulink modeling and simulative verifications of such different ZD models are further presented for online time-varying reciprocal solving. The modeling results substantiate the efficacy of such different ZD models for time-varying reciprocal solving.     

晶体硅太阳电池数值模拟软件及其应用

提出一种在Matlab/GUI环境下设计的晶体硅太阳电池数值模拟软件,通过光生少数载流子连续性方程建立了单晶硅N⁺/P/P⁺结构太阳电池的物理模型。通过引进有效迁移率和有效少子扩散长度概念,并考虑多晶硅中晶界复合后,实现了对单晶硅、柱状多晶硅太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、转化效率、串并联电阻等电池性能的参数指标的数值模拟。程序模拟结果通过数值和图形两种方式输出,模拟结果与实验结果接近,能够为晶体硅太阳电池的设计与制备起到较好的指导作用。本程序对于以N型材料为衬底的晶体硅太阳电池同样适用。     

碳纳米管的能隙特性和态密度特性

基于MATLAB语言数值模拟了碳纳米管的能隙特性和态密度特性,得出碳纳米管能隙的变化与碳纳米管的手性有关。数值模拟了碳纳米管的态密度表示,通过态密度表示与能隙对比,结果吻合的较好。结论为碳纳米管器件的制作提供参考。     

可调谐二极管激光吸收光谱二次谐波信号的模拟与分析

可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为近年来发展起来的一种气体检测技术,具有高分辨率、高灵敏度和快速测量等特点。波长调制光谱信号的二次谐波分量常作为检测信号,用于气体浓度信息的反演。利用MATLAB中的可视化建模仿真平台Simulink,模拟了基于TDLAS的波长调制光谱信号,利用锁相放大原理提取二次谐波分量。采用数字锁相,正交双通道结构实现锁相算法。通过比较不同调制系数下二次谐波信号的变化情况,分析了二次谐波信号与调制系数的关系,以便确定最佳参数,用于二次谐波的提取。     

基于光影图像获取光照信息的研究与实现

为了解决现有方法在获取光照是否为直射光且强度是否达到或超过一定值这两个光照信息时存在的问题,提出了一种基于计算机Matlab程序的图像处理,从光照形成的光影图像中自动获取上述光照信息的方法。分析了光影图像的特征与光照信息的关系,在实验室条件下拍摄了网格光影图像;用Matlab语言设计了处理程序并应用于获取该光影图像对应的光照信息。结果表明:该方法能较准确地自动获取光影图像的特征值及实际光照信息,且程序运行稳定,避免了现有方法的不足。     

太阳能热声发动机的设计与性能仿真

太阳能聚焦集热器与热声发动机的结合能够成为一种新型的具有广阔应用前景的动力系统,本文建设完成了太阳能驱动热声发动机并对热声发动机性能进行了仿真研究.基于Simulink开发了双轴自动跟踪太阳能集热器的性能仿真程序,并基于自行测量的太阳辐射数据对聚焦式太阳能集热器的热力性能进行了仿真计算.利用太阳能集热器仿真程序的计算结果与热声仿真程序Deltae进行耦合计算,对已经建设完成的太阳能热声发动机的热力性能进行了仿真模拟.仿真结果对于后续实验工作提供了参考依据.     

多弹簧振子耦合系统运动研究

通过理论分析,得到了多弹簧振子耦合系统的解析解,利用Matlab对其进行数值模拟,作出了系统的运动曲线及相轨迹,直观地显示了系统的运动情况,并通过对不同数量弹簧振子耦合系统运动曲线及相轨迹的比较、分析,给出了系统的运动特征.     

弹跳运动的Simulink仿真模拟

本文建立了小球在谐振桌面上做弹跳运动的动力学模型,并用Simulink仿真软件模拟了小球在不同参数下从规则运动到无规则运动的各种动力学行为,仿真的结果表明,控制参数对系统的动力学行为有重要的影响.     

基于CCD成像的分光计演示实验设计与应用

分光计在大学物理实验中用来测三棱镜的顶角、折射率以及光波波长或者光栅常数等物理量,掌握和使用分光计是一个重要的实验技能,由于调节内容较多,快速调出反射镜两个面反射的十字像一直是分光计实验中的难点.本文就此设计了基于CCD成像的系统使反射的十字像能够成像在电脑显示器上,扩大视野,便于调整,在给学生讲解演示中效果好.     

球形粒子Mie散射参量的Matlab改进算法

本文主要讲述了Mie散射物理参量的一种改进数值算法,在抛弃了Mie散射物理参量的经典算法——连分式算法和后向递推算法之后,在现有利用Matlab计算散射参量的基础上,充分利用了Matlab内置命令集和函数集,得出了任意折射率且尺度参数在10-4~104的球形粒子散射参量的准确计算结果。收敛数度比改进后向递推快,相应的程序简单易读且执行时间大为缩短,比现有经典算法所用的递推关系较少,因此在很大程度上避免了递推过程中误差的积累,保证了计算结果的可靠性。